ژن‌ها واحد وراثت هستند. آرایش ژنتیکی یک موجود زنده (ترکیب ژنهای آن)، تعیین کننده مشخصات آن، مانند رنگ چشمهای یک جانور یا بوی گل یک گیاه، است. بیشتر ژنها اطلاعات مربوط به ساخت پروتئینها را در بر دارند و معمولاً در توالیهای مولکول دی‌ان‌ای ذخبره می‌شوند. ژنهای برخی ویروسها بصورت آران‌ای ذخیره می‌شود. برای اینکه یک ژن بتواند اثر خود را نمایان سازد باید ابتدا به پروتئین ترجمه شود. ترجمه ژنها با واسطه ماکرومولکولهای دیگری بنام آران‌ای (RNA) انجام می‌شود.

 منبع:http://fa.wikipedia.org

تصور كنید كه دیوید بكام هستید. شما با از خودگذشتگی روی مهارت های فوتبال تان تمرین كرده اید، روی شایستگی ها و قابلیت هایتان كار كرده اید، غذای سالم خورده اید و عموماً یك زندگی ارزشمند، راضی كننده و موفق داشته اید. اكنون تصور كنید هر چیزی كه به آن رسیده اید می تواند از طریق ژن هایتان به فرزندان شما منتقل شود.بنابراین با حداقل تلاش می توانند در موفقیت های شما شریك شوند. كاملاً ممكن است ساختاری ژنتیكی وجود داشته باشد كه استعدادی طبیعی برای فوتبال به فرزندان بكام بدهد، اما این راه میانبری برای همه كار و تلاش های سختی كه او در ورزش انجام داده، نیست. اما آیا امكان این كه برخی صفات اكتسابی از طریق نسل ها منتقل شوند وجود دارد؟ چنین نظری در قرن نوزدهم رایج شد و اولین بار توسط لامارك دانشمند فرانسوی پیشنهاد شد اما این نظریه با پیدایش ژنتیك كلاسیك و تكامل داروینی از اعتبار ساقط شد. آخرین میخ تابوت تكامل لاماركی كشف DNA در سال ۱۹۵۳ بود. به نظر می رسد این مولكول كارآمد و منظم كه رمز هایی برای حیات را در توالی های بسته بندی شده ای به نام ژن حمل می كند ثابت می كند كه تنها یك خصوصیت ژنتیكی مثل رنگ چشم می تواند به ارث برسد. برای دانشمندان علم ژنتیك والدین و اجداد تنها به عنوان افرادی كه ژن هایشان را انتقال داده اند اهمیت دارند و نوع زندگی شان در این مورد نقشی ندارد اما گروه دیگری از دانشمندان اكنون دلایل قانع كننده ای ارائه كرده اند كه پیشنهاد می كند توارث ممكن است به واقع آنقدر كه ژنتیك دان های كلاسیك معتقدند، ساخته و پرداخته نباشد. این نظریه اپی ژنتیك نامیده می شود.

الگوریتم ژنتیک (Genetic Algorithm - GA) تکنیک جستجویی در علم رایانه برای یافتن راه‌حل تقریبی برای بهینه‌سازی و مسائل جستجو است. الگوریتم ژنتیک نوع خاصی از الگوریتمهای تکامل است که از تکنیکهای زیست‌شناسی فرگشتی مانند وراثت و جهش استفاده می‌کند.

در واقع الگوریتم‌های ژنتیک از اصول انتخاب طبیعی داروین برای یافتن فرمول بهینه جهت پیش‌بینی یا تطبیق الگو استفاده می‌کنند.الگوریتم‌های ژنتیک اغلب گزینه خوبی برای تکنیک‌های پیش‌بینی بر مبنای رگرسیون هستند. مختصراً گفته می‌شود که الگوریتم ژنتیک (یا GA) یک تکنیک برنامه‌نویسی است که از تکامل ژنتیکی به عنوان یک الگوی حل مسئله استفاده می‌کند.مسئله‌ای که باید حل شود ورودی است و راه‌حلها طبق یک الگو کد گذاری می‌شوند که تابع fitness نام دارد هر راه حل کاندید را ارزیابی می‌کند که اکثر آنها به صورت تصادفی انتخاب می‌شوند.

کلاً این الگوریتم‌ها از بخش های زیر تشکیل می‌شوند : تابع برازش - نمایش – انتخاب – تغییر

منبع:دانشنامهٔ آزادویکی‌پدیا

کاربرد بیو تکنولوژی در ژنتیک واصلاح دام


بیوتکنولوژی یا فنآوری زیستی، که به صورت توانائی بکارگیری فرآیندهای زیستی در بعد صنعتی تعریف میشود در دو دههِ گذشته، کاربردهای گستردهای در عرصه های کشاورزی وبهداشت، محیط زیست و غیره یافته است.
بیوتکنولوژی در مفهوم عام و نزد اکثریت مردم معنای درآمد بی دردسر را تداعی نموده است و در دههِ اخیر این کلمه را غالبا به مفهوم همه چیز برای همهِ مردم کار می برند.
تاریخچه بیوتکنولوژی نشان می هد که سابقه استفاده از آن به 8 هزار سال قبل می رسد. درزمان سومریان و رومیها از میکروارگانیزمها استفاده میکردند. حتی در جنگ جهانی نیز آلمانها که ازواردات گلیسرول برای تهیه مادهِ منفجره ناامید شده بودند از راه تولید میکروبی از مخمر به گلیسرول رسیدند
‌‌ از دهه1980، بیوتکنولوژی زمینهِ جدیدی را برای رشد پیدا نمود که‌این تغییر مرهون پیشرفتی است که حاصل فن‌آوری برش و اتصال مولکولDNA به صورت دلخواه میباشد. اکنون این تفکر که بیوتکنولوژی با تکیه بر دستاوردهای مهندسی ژنتیک قادر است منافع عظیمی را نصیب بشریت نمایند، به شدت تقویت یافته است.
مهندسی ژنتیک در واقع انقلاب عظیمی را در علوم زیستی به وجود آورده‌و با سابقهِ کوتاه قریب بیست سال، سرشار از نتایج مثبت است. تحلیلگران آگاه قرن آینده را قرن امپراطوری مهندسی ژنتیک، کامپیوتر و لیزر نامیده‌اند. امروزه در اثر مطالعات عمیق و بررسیهای ژرف مرزهای ژنتیک مولکولی و یافته های‌ مربوطه شناخت ژنها به گونه‌ای دور از تصور گسترش یافته و حجم اط‌اعات حاصله و رشد روزافزون آن قابل مقایسه با هیچ دورانی نمی باشد. نمودار زیر به بعضی ازتوانمندیهای بیوتکنولوژی در علوم مختلف اشاره می کند:

كشف ژن خودخواه: ژنهاي خودخواه اصطلاحي بود كه در دهه 1980 براي ناميدن آن دسته از مولكولهاي دي ان آ وضع شد كه خود را درون ساختار ژنتيكي موجودات زنده از جمله انسان جاي مي‏دهند و با استفاده از امكانات موجود در اين ساختار منافع و مقاصد خاص خود را دنبال مي‏كنند.به گزارش ايرانا در برخي موارد اين قبيل ژنهاي خودخواه ميليونها سال قبل وارد ساختار ژنتيكي موجودات زنده شده‏اند و به تدريج در طول زمان از فعاليت بازمانده‏اند و حالت سنگواره پيدا كرده‏اند.يك گروه از محققان در مقاله‏اي كه اخيرا در نشريه علمي كارنت بايولوژي درج كرده‏اند از كشف قديمي‏ترين ژن خودخواه خبر داده‏اند.

ژنتيك كمي در طي دوران متوالي دو دهه اخير شگفتيهاي بسياري آفريد كه حاصل همكاري دو علم ژنتيك مولكولي و آمار رياضي بوده است. در طي 25-20 سال اخير با توسعه مهندسي ژنتيك و ژنتيك مولكولي، بيوتكنولوژي مدرن توانست پيشرفتهاي بسياري در علم بيولوژي ايجاد كند كه بخشي از اين تكنيكها را مي‌توان در توسعه صنعت دامپروري مشاهده كرد. تكنيكهاي بيولوژي مدرن مانند كلونينگ مولكولي ژنها، انتقال ژن، دستكاري ژنتيكي حيوانات، انتقال جنين، دستكاري ژنتيكي ميكروبهاي شكمبه، تيمار بيولوژيكي و شيميايي خوراكهاي كم كيفيت حيواني در جهت بهبود ارزش تغذيه‌اي، روشهاي افزايش سيستم ايمني و تهيه واكسنهاي دامپزشكي بخشي از كاربردهاي بيوتكنولوژي مي‌باشد كه در جهت افزايش توليد محصولات كشاورزي و حفاظت از محيط زيست بكار گرفته مي‌شوند. اين مقاله مروري دارد بر بيوتكنولوژي روزمره كه كاربردهاي وسيعي در پيشرفت ژنتيكي حيوانات اهلي دارد و در كشورهاي در حال توسعه بكار گرفته مي‌شود. كه كاربردهاي بيوتكنولوژي را در زمينه‌هاي اصلاح نژاد و ژنتيك حيواني، استفاده از منابع متنوع ژنتيك دامي، بهداشت دام، فيزيولوژي شيردهي، رشد و تغذيه حيوان را توضيح مي‌دهد.

فرض كنيد كه در يك زندان به علت مظنون بودنتان به يك جرم يا تبهكاري محبوس شده ايد و هيچگونه مدركي دال بر بي گناهي شما وجود ندارد، روزهاي سرد وسياه حبس تا آخر عمر انتظارتات را مي كشد تا اينكه با كمك يك آزمون علمي شگرفت انگيز بي گناهي شما ثابت مي گردد و ناباورانه آزاد مي شويد. اين تصور خيالي دقيقا با بخشي از واقعيت زندگي ويليام توماس از ايالت كنتاكي عجين شده است فردي كه در سال 1993 در جريان يك بزهكاري مظنون شناخته شد اما همواره در دادگاه بر بي گناهي خود پافشاري نمود تا اينكه 6 سال بعد بي گناهي وي با آزمون DNA به اثبات رسيد. تكنيك انگشت نگاري ژنتيكي، در سال 1985 توسط الك جفري در دانشگاه لاسيستر ابداع شد. او سرگرم مطالعه برروي ژن ميوگلوبين بود. پروتئين حاصل از اين ژن موجب ذخيره اكسيژن در ماهيچه مي شود.جفري در ضمن تحقيق خود در يافت كه نواحي از ژن ميوگلوبين فاقد اطلاعات لازم براي ساخت ميوگلوبين مي باشد و نقشي در سنتز پروتئين ميوگلوبين ندارد. اين نواحي از ژن شامل نواحي غير عادي از لحاظ بازهاي نوكلئوتيدي بود كه در آن اين بازها، چندين بارپشت سر هم تكرارمي شدند. جفريس اين تواليها را ماهوارك ناميد او انديشيد كه ممكن است اين تواليها سر نخي براي دانشمندان ژنتيك باشد تا گره از بعضي معماهاي ژنوم بگشايند. او اين قطعات حاوي بازهاي نوكلئوتيدي تكراري را پس ازجداسازي ازكل ژنوم وارد باكتري نمود و بااستفاده ازتكنيك نشاندار كردن قطعات حاصل از تكثيرو الكتروفورز، الگوهاي مختلف باندي را در روي ژل مشاهده كرد. اين دانشمند برجسته مشاهده كرد كه وجود تواليهاي بازي تكراري تنها مختص ژن ميوگلوبين نيست بلكه در ساير نقاط DNA ژنومي نيز اين تواليها را مي توان يافت. عجيبتر اينكه در هر فرد اين تواليها منحصر به آن فرد است از والدين به نسبت مساوي به فرزندان منتقل مي شود.

معرفی چندشكلی ژنهای كاندیدا در برنامه نوین اصلاح نژاد دام و طیور:

چکیده: مدلهای استفاده شده در ژنتیك كمی عمدتا اثر تجمعی ژنهایی را كه عهده دار ایجاد تنوع در صفات می باشند مورد توجه قرار می دهند و فرض اصلی در این مبحث، تفكیك همزمان بسیاری از ژنهای كوچك اثر می باشد. این موضوع مورد تردید است كه همه ژنهای مؤثر بر صفات كمی اثرات جزئی داشته باشند و ممكن است برخی از این ژنها سهم عمده ای در تنوع صفات به خود اختصاص داده باشند. متخصصین ژنتیك مولكولی قادر به تعیین ژنوتیپ آنها با استفاده از تكنیك های مولكولی بوده و قادرند بطور مستقیم نشان دهند كه چگونه تنوع فنوتیپی از تنوع ژنتیكی موجود در ژنوم موجود ناشی می شود امروزه تكنیك های مولكولی و ژنتیك كمی بصورت مكمل یكدیگر استفاده می گردند. دو دیدگاه عمده برای تعیین ژنوتیپ در ژنتیك وجود دارد كه عبارتند از: 1- استفاده از نشانگرهای غیر مستقیم، كه در این روش تعیین ژنوتیپ با استفاده از نشانگرهایی كه بر روی قطعه كروموزومی خاصی است صورت میگیرد. 2- دیدگاه ژنهای كاندیدا است كه در این روش با توجه به اطلاعات موجود، خود ژن كنترل كننده صفت كه پروتئین خاصی را كد می كند مورد بررسی قرار می گیرد كه در واقع این ژنها به عنوان ماركرهای مستقیم صفات بیولوژیكی و فیزیولوژیكی بكار گرفته می شوند. این مقاله سعی دارد در یك نگرش اجمالی برخی از ژنهای كاندیدا برای كنترل صفات مهم اقتصادی یا ژنهای مرتبط با بروز ناهنجاری های ژنتیكی را معرفی كند.
لغات كلیدی : ژنهای كاندیدا، انتخاب بر اساس نشانگرها، چندشكلی، ژنتیك مولكولی